Работа № 2. Количественное определение мочевины в моче по Рашковану.

Принцип метода. Основан на том, что мочевина с гипохлоритом натрия и фенолом образует продукт зеленого окрашивания.

Ход работы. В пробирку поместить 0,1 мл разведенной в 100 раз исследуемой мочи, добавить 7 мл этилового спирта и прилить 2 мл дистиллированной воды. К полученной смеси прибавить 1 мл 0,035 н раствора НСl, тщательно перемешать, добавить 1 мл 1,2 % NaOCl, вновь тщательно перемешать и сразу же добавить 1 мл 5 % раствора фенола. Содержимое пробирки хорошо перемешать и поместить на 25 мин в термостат при температуре 55-60° С.

Окрашенный в зеленый цвет раствор охладить и колориметрировать на ФЭКе с красным светофильтром в кюветах толщиной 5 мм против воды.

Концентрацию мочевины рассчитать с помощью калибровочного графика с учетом разведения мочи и суточного диуреза (1500-2000 мл).

Эталоны ответов на тесты

Вид 1. 1.1. – б; 1.2. – в;

Вид 2. 2.1. 1- в; 2-а; 3-б;

2.2. 1вд; 2аб; 3е; 4-г.

Вид 3. 3.1. - А, Д; 3.2. а-2, б-3, в-1.

Вид 4. 4.1. – Д (-, +, -); 4.2. – А (+, +, +).

 

Эталоны ответов на ситуационные задачи

Задача 1. Практикант Б. прав. Вследствие токсического действия органических растворителей могло произойти повышение проницаемости мембран клеток печени и выход ферментов в кровь.

Задача 2. Фенилпировиноградная олигофрения. Нарушение обмена фенилаланина – дефект фенилаланингидроксилазы. Рекомендуется диета с исключением фенилаланина.

Занятие №3. Матричные синтезы ДНК, РНК, белка (семинар).

Цель занятия. Закрепить представления о биосинтезе нуклеиновых кислот и белка, механизмах регуляции биосинтеза белка, действии мутагенных факторов.

 

Студент должен
знать:	уметь:
1. Репликацию ДНК. 2. Транскрипцию и процессинг РНК, адапторную роль тРНК. 3. Свойства генетического кода. 4. Трансляцию, просттрансля-ционные изменения белков. 5. Регуляцию биосинтеза белка у про- и эукариот. 6. Наследственные болезни и биохимические механизмы их возникновения.	1. Писать структурные формулы азотистых оснований, нуклеозидов, нуклеотидов. 2. Охарактеризовать уровни организации ДНК- и РНК-протеидов, строение рибосом, их биологическую роль, решать ситуационные задачи. 3. Объяснить термины: ген, репликон, транскриптон, кодон, антикодон, энхансер, сайленсер, индуктор, репрессор, мутация. 4. Объяснить биологические закономерности хранения, передачи и реализации генетической информации. 5. Схематически представить этапы синтеза ДНК, РНК, белка.

Содержание занятия.

Студентам предстоит дать ответы на тесты контроля исходного уровня знаний и вопросы преподавателя, решить ситуационные задачи и прослушать доклады по теме УИРС.

Методические указания к самоподготовке

При подготовке к занятию, используя лекции, учебники и дополнительную литературу, выполните следующие задания:

 

№№	Задание	Указания к выполнению задания
1.	Вспомните строение нуклеиновых кислот.	А. Напишите структуру АМФ, ГТФ, ЦДФ, УМФ, ТМФ. Б. Объясните правило комплементарности и продумайте его значение для строения и функции ДНК, процессов матричных синтезов. В. Назовите основные отличия структуры ДНК и РНК.
2.	Изучите биосинтез ДНК и его регуляцию.	А. Выпишите фамилии ученых, внесших наибольший вклад в изучение биосинтеза ДНК. Б. Запишите ферменты и субстраты, необходимые для синтеза ДНК. В. Объясните понятие «репликативная вилка» Г. Нарисуйте схему биосинтеза ДНК. Д. Назовите принципиальные отличия репликации у про- и эукариот.
3.	Изучите процесс биосинтеза РНК.	А. Запишите ферменты и субстраты, необходимые для синтеза РНК. Б. Дайте характеристику РНК-полимеразе В. Изобразите схему процесса, отражающего синтез РНК – инициацию, элонгацию и терминацию. Г. Детально охарактеризуйте процесс созревания РНК – процессинг.
4.	Рассмотрите роль нуклеиновых кислот в передаче генетической информации, принципы кодирования.	А. Напишите схему переноса генетической информации. Б. Дайте определение понятиям «цистрон», «ген», «кодон», «антикодон», «триплетный код». В. Найдите кодоны для серина и триптофана. Напишите их антикодоны. Г. Выпишете особенности триплетного кода.
5.	Изучите строение рибосом.	А. Назовите отечественных ученых, внесших значительный вклад в изучение рибосом. Б. Опишите строение малой и большой субъединиц. В. Назовите функции рибосом.
6.	Ознакомьтесь с основными этапами биосинтеза белка.	А. Охарактеризуйте фазу активации аминокислот (рекогницию). Б. Напишите реакцию активации лейцина. В. Опишите трансляцию, обращая внимание на фазы инициации, элонгации, терминации.
		Г. Охарактеризуйте процесс транслокации. Д. Какое количество макроэргических соединений и на каких этапах трансляции расходуется при синтезе одной пептидной связи? Е. Дайте объяснение возможности образования полисом.
7.	Рассмотрите механизм регуляции биосинтеза белка.	А. Нарисуйте схему регуляции биосинтеза белка у прокариот по Жакобу и Моно. Б. Представьте схему регуляции биосинтеза белка у эукариот, назовите роль энхансеров, сайленсеров.
8.	Изучите механизмы мутагенеза.	А. Перечислите мутагенные факторы (химические, физические, биологические). Б. Назовите виды мутаций. В. Охарактеризуйте типы точечных мутаций.

Примеры тестов для контроля исходного уровня знаний

Вид 1. Для каждого вопроса выберите наиболее правильный ответ (ответы).

1.1. Образование РНК-затравки-праймера катализирует ….

а) ДНК-лигаза б) хеликаза.... в) гираза

г) обратная транскриптаза д) α - ДНК – полимераза

е) β - ДНК- полимераза.

 

1.2 а) тетрациклин - ингибитор элонгации трансляции

б) кэпирование мРНК необходимо для ее защиты от действия нуклеаз

в) сплайсинг - это этап репликации

г) инициирующими кодонами являются AUG и GUG

д) мРНК выполняет адапторную функцию

 

Вид 2. Для каждого вопроса, пронумерованного цифрой, подберите ответ, обозначенный буквенным индексом.

2.1 А. На 5^′ – конце имеет «Кэп» 1. тРНК

Б. Образует с белками РНК – про- 2. мРНК

теиновые комплексы с разным значением S. 3. рРНК

В. На 3^′-конце имеет последовательность – ЦЦА.

Г. Входит в состав хроматина.

Д. Имеет полиА-последовательность на 3^′-конце.

 

2.2. Фермент Функция

1. хеликаза А) сшивание фрагментов Оказаки

2. ДНК – полимераза α Б) расплетание ДНК

3. гираза В) синтез РНК-затравки

4. ДНК – лигаза Г) синтез ДНК митохондрий

5. ДНК – полимераза γ Д) контроль суперспирализации ДНК

Вид 3. Выполните последовательное задание.

3.1. а) В формировании третичной структуры ДНК принимают участие…

1. ТАТА - фактор

2. Гистоны

3. SSВ – белки

 

б) Эти белки имеют суммарный заряд….

1. положительный

2. отрицательный

3. нейтральный

 

в) заряд обусловлен присутствием в белке большого количества

1. Глу, Асп

2. Лиз, Арг

3. Лей, Фен

г) Эти белки входят в состав ….

1. рибосом

2. нуклеосом

3. репликативной вилки

 

д) образование этих структур способствует ….

1. репликации

2. компактизации ДНК

3. повышению отрицательного заряда ДНК

4. транскрипции

 

3.2. а) на рисунке изображен один из этапов биосинтеза белка:

1. элонгации

2. инициации

3. рекогниции

4. терминации

 

б) на этом этапе в А-центр может присоединиться ….

1. Асп-тРНК^асп

2. Мет-тРНК^мет

3. любая аминоацил – тРНК

4. ни одна аминоацил – тРНК

 

в) это происходит потому, что кодон УАГ:

1. соответствует Асп

2. вырожден

3. кодирует Мет

4. бессмысленный (терминирующий)

 

г) поэтому на этом этапе участвуют …

1. Асп-тРНК^асп

2. Мет-тРНК^мет

3. факторы терминации

4. пептидилтрансфераза

5. факторы элонгации

Вид 4. Определите истинность первой и второй части утверждений и установите наличие или отсутствие между ними логической связи.

4.1. В ходе трансляции мРНК играет информационную роль, потому что в ней имеется полиадениловый участок

4.2. Сплайсинг является необходимым этапом созревания ДНК, потому что в ходе этого процесса удаляются участки молекулы, не несущие информацию о структуре белка.

 

Примеры ситуационных задач

Задача 1. Выделена часть молекулы мРНК со следующей последовательностью оснований: ЦГААЦГАУГТЦУААЦУУУ. Как скажется на структуре пептида, закодированном этой мРНК, мутация, приводящая к замене в 12-м положении У на Ц?

 

Задача 2. В клетке имеется несколько десятков разных тРНК и несколько десятков тысяч мРНК. Чем объясняется такое различие в количестве разных типов нуклеиновых кислот? При ответе объясните, как это различие связано с функциями молекул РНК.

Эталоны ответов на тесты

Вид 1. 1.1. – д; 1.2. – а, б, г.

Вид 2. 2.1. 1-б, в, 2-г, 3-а;2.2. 1-б, 2-в, 3-д, 4-а, 5-г.

Вид 3. 3.1. а-2, б-1, в-2, г-2, д-2;3.2. а-4, б-4, в-4, г-3.

Вид 4. 4.1. - В (+, +, -); 4.2.- Д (-, +, -).